[发明专利]可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及可加工性强的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺。

背景技术

普通的6000(Al-Mg-Si系)系通信用铝合金常用作汽车的ABS(Anti-lockBreaking system)泵壳体、ESC(Electronic Stability Control)泵壳体等配件材料。

但普通6000(Al-Mg-Si系)系通信用铝合金的可加工性并不理想，加工时存在会使加工芯片变长，从而使其被加工工具卷翘或加大工具负荷，导致加工不良及加工工具受损，并降低加工速度，降低加工对象的质量等缺陷。

因此，ABS(Anti-lock Breaking system)泵壳体或ESC(Electronic StabilityControl)的泵壳体等配件材料使用普通6000系通信用合金时，会增加总体生产成本，并降低配件的质量。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提出，其目的在于提供通过改变过去普遍使用的6000系通信用合金的成分，改善其可加工性，从而避免加工时发生芯片卷翘或加工工具受损等问题的高可加工性通信用铝合金及其生产方法。

本发明提供以铝合金总重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn0.8～1.0重量％，且其余为Al及杂质为特点的Al-Si-Mg系铝合金。

本发明提供包括：组成物总重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn 0.8～1.0重量％，且其余为Al及杂质的Al-Si-Mg系铝合金用组成物的准备阶段；通过连铸工艺将上述铝合金用组成物制作成坯子的阶段；以及对上述阶段制作的坯子进行均质化热处理、挤压、拉伸及时效热处理的阶段，上述时效热处理以在130～150℃环境下加工为特点的Al-Si-Mg系铝合金的生产工艺。

本发明涉及的通信用铝合金的可加工性极好，加工时不会发生芯片卷翘或损伤加工工具等问题，可以缩短加工周期。同时，可以大幅降低加工产品的不良率，提高加工产品质量，并减少毛边(burr)残量，便于毛边(burr)的清除及清洗。因此，本发明涉及的通信用铝合金在加工时可大幅提升生产效率，具有显著节省成本的效果。

附图说明

为了更好地理解本发明的本质和特征，下面将参考附图进行详细说明，其中：

图1是实施例1及对照例1～3中生产的铝合金试片在加工时芯片的情形

[(a)对照例1，(b)对照例2，(c)对照例3，(d)实施例1]。

具体实施方式

本发明涉及以铝合金总重量中Si 1.2～1.4重量％、Mg 0.6～0.75重量％、Sn0.8～1.0重量％及其余为Al及杂质为特点的Al-Si-Mg系铝合金及其生产工艺。

本发明涉及的铝合金以为了改善6000系通信铝材的加工特性，添加了低熔点金属Sn，并为防止添加上述Sn后材料物性降低并提高物性，最优化Si及Mg含量为特点。

本发明涉及的“杂质”是指在合金生产过程中发生的意外成分。

本发明涉及的铝合金总重量中，Si的理想含量是1.2～1.4重量％。当含量不足1.2重量％时会导致合金硬度降低，超过1.4重量％则会在制作连铸坯子时因高合金导致铸造速度降低，从而降低生产效率，并随着挤压时材料流动应力的增加，降低挤压速度及表面质量。同时，受过度的Excess-Si影响，会发生硬度值上升导致工具磨损量增加的问题。

本发明涉及的铝合金总重量中，Mg的理想含量是0.6～0.75重量％。当含量不足0.6重量％时，加工芯片的烧粘可能性较高，并生成Sn和沉淀物，导致起到物性强化作用的Mg₂Si沉淀物含量相对减少，从而降低材料的物性；超过0.75重量％时，基底纤维状组织会被强化，使加工芯片的长度变长，从而降低其可加工性。

本发明涉及的铝合金所含成分中，Sn会生成Mg与Mg-Sn系沉淀物，该沉淀物在加工过程中会起到破坏芯片的作用，从而改善可加工性，而这种特性会随着Sn含量的多少太过或不足。当Sn不足0.8重量％时，可加工性的改善效果甚微；超过1.0重量％时，虽然加工芯片的大小会变小，但因为加工芯片之间的烧粘而加大了加工时工具受损的可能性。

本发明涉及的铝合金总重量中，Mn的理想含量是0.50～0.70重量％。Mn是可以抑制AlFeSi等化合物形成针状，并对提高强度所需的结晶粒子细微化有效的元素。当Mn不足0.50重量％时，AlFeSi等化合物形成针状的可能性较高，且结晶粒细微化效果甚微；超过0.70重量％时，反而会发生强度降低的问题。